CN107079773A - 渭北旱塬果树与杂草共生方法 - Google Patents

渭北旱塬果树与杂草共生方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种渭北旱塬果树与杂草共生方法,属于农牧业技术领域,涉及一种生态利用杂草,来促进果树生长、并除虫害的方法。该方法是每年5月份对杂草进行切割倒伏处理,切割倒伏后杂草高度为5~8cm,该环境提供适于虫类生存的环境,杂草中虫的种群数量增大,提高杂草中生态系统的稳定性,害虫、中性昆虫和虫害天敌形成竞争关系,害虫数量不会迅猛生长,降低虫害发生,至果树成熟期时,对果实进行采摘。该方法通过人为创造更适于虫和微生物生存繁殖的环境,在草中构成多元化的虫种群,避免了害虫种群数量急速扩大,达到生态灭害虫的效果,无农药污染,减少灭草灭虫费用,高效利用了杂草中的有机质,同时对土壤具有良好的保湿保温效果。

Description

渭北旱塬果树与杂草共生方法
技术领域
本发明属于农牧业技术领域,具体涉及一种通过改变果树周围杂草环境来达到果树与杂草共生的方法。
背景技术
杂草和果树虫害是妨碍和干扰人类农业生产的植物类群,会影响果树的生长、产量与质量,因此杂草和虫害问题在经济果林生态系统中始终是田间管理的重要一环。现有一般通过喷洒化学除草剂和除虫剂来去除杂草和虫害。虽然上述措施短期内可以有效控制杂草和虫害数量,但长期应用会导致水果中农药残留、同时果园中的有益昆虫数量大量减少,而杂草和害虫的抗药性逐步得到提高,形成恶心循环,因此人们一直力图通过物理性措施、生物措施、杂草检疫等途径来改变杂草和虫害生长环境或改变杂草繁殖体在土壤中的分布格局、生长状况和危害。
杂草的防治方法呈现多样化,例如公告号CN103477920A的中国专利,公开了利用截流、网捞、机械吹敢等方法,在作物种植过程中的灌水期间清楚漂浮于睡眠并随水流传播的杂草种子从而达到生态控草的目的,这种方法只适于水稻种植中的杂草控制,不适于旱地除草的需要。
公告号202085634U的中国专利公开了在新造林地盖膜控草技术,利用黑色塑料薄膜覆盖在栽种的树苗四周的土壤上,使树苗周围形成一个不长草的空间,从而为树苗生长创造一个有利条件。但是该方法需要每年更换塑料薄膜,投入成本高,且无法抑制危害果树的虫害。
专利201410615240.2《一种通过种植牧草以防控杂草的方法》的专利公开了选择适于当地气候条件的矮生、高密度、匍匐型牧草,通过铲除土地中杂草,种植牧草的方式来达到防控杂草的效果,但是由于当地生长的杂草更具有竞争优势,所以需要事先尽可能除去杂草,然后不定期清除新生长的杂草,费时费力,匍匐型牧草生长时容易形成大密度牧草地,造成太阳对土地紫外线照射不足,杀虫杀菌效率差,其该类型草形成的环境并不适于多种生物共存,因此依然会有虫害发生。
专利200510002750.3《果园生态生防控制方法》公开了在果园树木间留草、种草,为昆虫提供繁育和栖息生态条件,同时根据不同果园的害虫种类,选择出对应的优势天敌昆虫进行释放,同时分别在害虫的成虫期、卵期、幼虫期分别采用诱杀、释放寄生性天敌昆虫和喷洒生物农药的措施。虽然可以防治虫害,但是过程繁琐,需要果农劳心劳力。
发明内容
本发明的目的是提供一种人为干预因素少,不施加农药、但是能够增加土壤养分和含水量,且有效降低果树虫害,适于渭北旱塬种植的果树与杂草共生方法。
为了实现本发明的目的,通过大量试验研究并不懈努力,最终获得如下技术方案:渭北旱塬果树与杂草共生方法:
每年5月份对果树周边杂草进行切割倒伏处理,形成类低矮灌木的环境,切割倒伏后杂草高度为5-8cm,该环境提供适于虫类生存的通风、富营养环境条件,具有能够增加杂草中虫的种群数量,提高杂草中生态系统的稳定性,使杂草中害虫、中性昆虫和虫害天敌形成竞争关系,害虫数量不会迅猛生长,保持一个平稳数量,降低虫害发生的效果,至果树成熟期时,对果实进行采摘。
在对杂草进行切割倒伏处理前,去除杂草中夹杂的藤本植物和短期不易腐烂的杂草。
所述短期不易腐烂的杂草种类包括芦苇、酸枣、马齿苋、节节草、牡荆。
优选地,为了进一步避免害虫爬上果树枝干,在切割倒伏处理后,对果树树干涂刷粘虫胶。
在对杂草进行切割倒伏处理的当年开春前,清理冬干未腐殖的树叶及干杂草,开春后,对土壤表面、杂草及果树枝干喷洒石硫合剂溶液,浅耙土地并整平。
所述石硫合剂溶液中溶质为石硫合剂结晶,所述石硫合剂结晶与水的质量比为1:300-350。
惊蛰后,当新生长杂草高度超过8cm时,清除新生长杂草。
进一步地,为了避免靠近果树枝干部分的杂草中虫子随草上树,对果树根部进行开盘处理,开盘半径为50cm,即以果树根部为中心,半径50cm内不长草。
在果实采摘之前对果树周围杂草进行二次切割倒伏处理。
优选地,二次倒伏处理在每年9月份进行。
本发明相对于现有技术,具有如下技术效果:
本发明通过对杂草进行切割倒伏处理,人为创造更适于昆虫生存繁殖的环境,引入虫害天敌和周围其它虫种群,扩大果园生态系统的水平结构,使得杂草中生态系统复杂,稳定性高;
选择性去除藤本植物目的是减少生态系统中竖直结构的影响因素,同时去除短时期不易腐烂草,很短的时间内,草腐烂程度近似一致,保证切割倒伏的草形成适于虫生存的环境高度一致;
选择每年5月进行草切割倒伏,此时冬草已经成熟,切割倒伏后可以同时引入吃叶子、草籽等虫种类和害虫天敌,构成多元化的昆虫种群,通过不同种群昆虫间的竞争,可以避免害虫种群数量扩大,达到生态灭虫效果;
切割倒伏的杂草会形成适于微生物繁殖的环境,增长的微生物又能分解杂草中粗有机质,提高土壤肥力,进而提供给果树,实现了有机质的高效利用,并且切割倒伏草对土壤具有保湿保温效果,减少了水土流失;
本发明方法不使用除草剂,无农药污染,节省了灭草费用,果树结果率和优质果率都有显著提高。
具体实施方式
在漫长的生物演化过程中,生物之间的关系逐渐变得复杂而微妙,其中共生就是一种非常奇妙的现象。共生现象的形式很多,根据共生物种之间的利害关系,大致可分为共栖、共生、附生。
共生现象其实不仅存在于动物之间,神秘的“植物王国”里也有不少有趣的共生现象。
①共栖,抵挡病虫害。当高等植物受伤时,其花、叶、根、芽等组织的油脂会分泌出一种浓香的挥发性有机物:这种物质能杀死细菌和真菌;防治林木中的病虫危害和抑制部分杂草生长。这种挥发性的有机物称为“芬多精”其字面含义就是“植物杀菌素”。植物杀菌素还使其他不少植物也结成了很好的共栖关系。例如大蒜类植物分泌出的植物杀菌素“大蒜素”,可以驱离危害棉花的棉蚜虫,因此棉花与大蒜就成了‘好邻居’,韭菜亦能成为大白菜的“卫士”,因为大白菜易患根腐病,而韭菜能分泌出得杀菌素,恰好是治愈根腐病的特效良药。番茄与甘蓝也能形成类似的共生关系,因为番茄分泌的杀菌素可以让危害甘蓝的菜粉蝶闻风丧胆,望而却步。
②共生,携手促高产
众所周知在大豆的根部长有一种根瘤菌根,瘤菌是一种长得有鞭毛的杆状细菌,能从豆科植物的根毛侵入根内形成根瘤,这种瘤不仅能够从周围土壤中吸取它所需要的养料和水分,还能把空气中的弥离氮吸收起来,固化成植物所需的氮肥,尤其是满足植物叶片生长的需要。大豆供给根瘤菌淡水化合物,根瘤菌供给大豆氮素养料,所以根瘤菌和豆科植物是一种互利共生关系。例如果树,叶片又多又大,特别需要氮素,将大豆与其套种一起,果树就能从大豆哪里获得足够的氮素养分。
③附生,一种植物寄生在另一种植物上,相互取长补短。
现有果园杂草防除技术包括间做法、生草法、覆盖压草三种方法;
间作法是在幼龄果或果树行距较大,覆盖面低的成年果园间套种生长期短,植株矮小的作物,如花生、大豆等,该法可覆盖地面,减少杂草生长危害,并能防止水土流失,但是对果园要求较高,且需要额外施加肥料,从生态学上来说,套种单一作物也不利于果园生态系统的稳定性。
生草法是在果树行间种植牧草或绿肥,可抑制杂草生长,又能获得牧草或绿肥,但是必须加强肥水管理,及时刈割,同样存在单一植物不利于生态稳定性的缺陷。
覆盖压草法包括地膜覆盖和稻草覆盖,地膜覆盖存在白色污染,且地膜不易清除,污染土壤;稻草覆盖则是对杂草进行割短处理或直接锄草后,用当年的新鲜稻草进行全园覆盖,,通过阻止杂草进行光合作用,使其不能正常生长,同时在地表产生的高温蒸热,促进杂草腐烂,对草籽也具有灭活作用,使其不能发芽。但是由于稻草覆盖的环境下温度过高,不适于多种生物生存,所以该方法仅能起到除草作用,对果树虫害则影响极小。
虽然杂草切割后腐烂可以作为土壤营养,但是由于杂草生命力强,生长迅速,切割腐烂后作为土壤营养,会短时间内催生存活的杂草和草根重新生长,并不能起到促进果树生长的效果,且为了避免草籽生长发芽,一般都将杂草连根拔掉后的土壤进行深翻处理,将之埋入土壤深部,来减少杂草种子萌发出苗机会。因此一般不会仅仅将草进行割草后放置在果园土地上。且该方法相对于生草法来说,对土壤肥力的提高作用大致相近。
本发明综合考虑上述影响,在实践中发现,虽然对草切割倒伏后,对土壤肥力提高较生草法低,但是该做法却能显著提高果园生态系统中生物的多样性和稳定性,因此本发明利用这一特性,提供了一种草与果树共生的方法,下面结合具体实施例,对本发明方法作进一步说明。
实施例1
选择陕西省白水县相隔1公里左右的四个不同管理的苹果园,按照不同管理方式管理苹果园,时间为2014年-2016年,苹果树果龄为3年,每个苹果园面积分别为15m×15m,苹果树行距和株间距都为3m,分别设定为A自然生长杂草区、B人工生草区、C清耕区和D杂草切割倒伏区。其中A自然生长杂草区为不对苹果园中杂草做任何处理,任其自然生长,B人工生草区为每年将苹果园中原生杂草铲除干净后种植白三叶,其密度与原生杂草密度接近,当年收获果实后,将牧草,刈割后,深翻埋地,第二年再种植项目牧草,C清耕区为在苹果园中生长季内多次浅清耕,松土除草,D杂草切割倒伏区为在每年5月份通过压草机对原生杂草进行切割倒伏处理,在切割倒伏前除去杂草中的藤本植物和切割后短时间内不易腐烂的杂草,如芦苇、酸枣、马齿苋、节节草、牡荆,切割倒伏的杂草形成了高度为5-8cm的类似低矮灌木的环境,在惊蛰后,当果园中新生杂草,如芦苇、酸枣、马齿苋、节节草、牡荆的杂草高度超过8cm时,对新生杂草进行清理。由于渭北焊塬地区由于环境限制,匍匐型牧草粗纤维不足且不属于本地物种,在于本地杂草进行共生时,为劣势类型杂草,因此不会形成成片的匍匐型杂草,所以本发明中不限定杂草中去除该类型草。
上述四个管理区的其余处理过程相同,都是在每年开春前,清理冬干未腐殖的树叶及干草,开春后,对土壤表面、杂草及果树枝干喷洒石硫合剂溶液一次,石硫合剂结晶与水的质量比为1:320,浅耙土地并整平,果树生长阶段对果树的修剪按照本领域常用方法进行,并且定期清理苹果树落叶。
石硫合剂能通过渗透和侵蚀病菌、害虫体壁来杀死病菌、害虫及虫卵,是一种既能杀菌又能杀虫、杀螨的无机硫制剂,可防治白粉病、锈病、褐烂病、褐斑病、黑星病及红蜘蛛、蚧壳虫等多种病虫害。保护、防治病害为主,对人、畜毒性中等。石硫合剂结晶是在液体石硫合剂的基础上经化学加工而成的固体新剂型,其纯度高、杂质少,药效是传统熬制石硫合剂的2倍以上。石硫合剂有以下几个特点:
①药效持久
石硫合剂结晶其药效可持续半月左右,7-10天达最佳药效。
②低残留
产品分解后,有效成份起杀菌、杀螨作用,残留部分为钙、硫等元素的化合物,均可被植物的果、叶吸收,是植物生长所必须的中量元素。
③无抗药性
石硫合剂无抗药性,是一种廉价广谱杀菌、杀螨、杀虫剂。
上述四个管理区均地处黄土高原旱塬丘陵沟壑区,平均海拔850m,为暖温带大陆性季风气候,年均气温11.5℃,年均降水量584mm左右,主要集中在7、8、9月,主要土壤为黄绵土,部分为黑垆土,其质地为中壤土,土壤剖面质地分布均一,年平均土壤含水量Wc为6.5-7.8%。
土壤含水量的测定:采用国家标准GB 7172-1987《土壤水分测定法》测定土壤水分,因为吸水层也即果树根系集中分布在地下40cm范围内,因此统一选择土壤取样深度为距地表30cm,称取总的土壤样品烘干前后重量,按照下式计算:Wc(%)=(Wo-Wd)/Wo×100,式中Wo为土壤鲜重,Wd为土壤干重。
每月月初10号和月末25号分别取样测定一次土壤含水量,取其平均值作为当月土壤含水量,遇到降雨情况下则雨停后第5天进行取样,以12个月的土壤含水量总和除以月份,近似认为当年土壤平均含水量,得到的结果如表1所示
表1不同区块每年平均土壤含水量(%)
区块 A B C D
2014 7.8 7.6 7.3 8.1
2015 8.3 8.1 7.1 8.6
2016 8.5 8.7 6.8 9.0
从上表可知,苹果园内覆盖草可以有效保留土壤水分,但是保留水分高低为,D杂草切割倒伏区最高,其次为B人工种草区,最后则为A自然生长杂草区。
这是因为土壤表面被草坪覆盖,能有效地减少土壤表面水分的蒸发,提高土壤保水保墒能力,但是由于A自然生长杂草区后期生长不受控制,导致需要水分增多,所以其土壤含水率较低,而B人工种草区,由于第一年种植的白三叶最后作为养分存在,后面每年种植时土壤肥力提高,白三叶生长更好,植物固定土壤含水量的能力显著提高,D杂草切割倒伏区,在缺水时间段其生长可以有效保留土壤水分,同时在切割倒伏时进入雨水多发期,此时吸收土壤水分能力显著下降,且杂草切割倒伏后形成的环境更利于土壤中水分的保持,所以其土壤含水量最高。
同时发明人发现,由杂草形成的类似低矮灌木的环境具有天然的自然调节功能,A自然生长杂草区、B人工种草区、D杂草切割倒伏区的地上15-20cm气温较C清耕区低1.9-2.2℃,相对湿度提高8.7-9.7%,土壤表面温度可降低5.8-6.6℃,5cm浅土层温度可降低1.8-2.5℃,但是由于B组为单一人工种植牧草,其对土壤和空气的温度和湿度调节效果较A和D区域多种草生长的要低8-12%左右。
经过连续3年对四个区域果园土壤有机质进行测定,发现A、B、D区域的有机质较C清耕区提高0.2-0.3个百分点,有机质总量达1.1-1.4%,提高最高的为B组,其次为D组,最后为A组,而土壤中N、P、K含量提高显著,以B组提高N含量最高,这是由于种植的白三叶具有固氮效果。
观察苹果园中果树根部情况可知,在每年的早春和秋末季节,A、B、D三个区域的管理方式可以提早和延长根系活动时间46-52d,从而使总根量,特别是功能根量明显增加。
经过观察每年果树根部状况可以发现,A、B、D三个区块苹果树0~100cm深的总根量为C区域的218.24%、206.79%、223.73%,其中直径小于2mm的功能根分别为C区域的236.25%、223.45%、247.62%。
苹果园天敌种群动态调查,不同处理区的苹果园,均为每隔1-2个月同时调查,采取棋盘式5点取样,每点一株,先迅速观察统计一分钟内地面,在观察可见飞行昆虫种类和数量,然后按株调查,每株分上、中、下取三层、每层取4个枝条,分别记载昆虫的种类、数量。
调查结果表明,A、B、D三区域的果树上天敌总量较C区分别增加72%、61%、78%,地面(草株内)天敌总量较C区增加28、22倍、34倍,而地面(草株内)虫的总量较C区增加36、27倍、45倍,苹果树虫害为多种,因此天敌总量为所有虫害的天敌种群数量之和。
可以看出,虽然杂草形成的环境为天敌的种群繁衍营造了良好的栖息环境,其天敌数量显著增加,但是由上述数据可知种植单一牧草,对增加果树天敌的效果明显低于本地草的效果,且本地草会更多的引入多种本地中性昆虫,造成草中生物种类多,营养结构变得复杂,构成的生态系统稳定性更高。
对每年结的苹果进行统计,结果如表2所示,其中优质果实指的是大小合适、表面无虫蛀的果实。
表2各区域结果对比
由上表可知,任果园中杂草自然生长,会导致果园苹果产出及质量降低,而在合适的时间内对杂草进行处理,则对苹果产量有显著提升,且要高于套种牧草的产出。
实施例2
发明人在另一块相同区域内的杂草切割倒伏后进行压实处理,使得杂草高度为3-5cm范围内,其它处理过程与实施例1中D区域相同,发现年平均土壤含水量较D区域高2-5%,有机质含量改变极其微小,近似可认为没有变化,其相较于C区域,果树上天敌总量增加58%,地面(草株内)天敌总量增加19倍,而地面(草株内)虫的总量增加22倍,苹果年均产量为32186kg/hm2,但是年平均优质果实率却仅有64%。
由实施例2与实施例1中A、D区域相关数据对比可以推测,只有在切割倒伏后杂草形成高度为5-8cm高度的草丛环境中,才能最大利用杂草构成的复杂生态系统来达到生态除虫的目的。当杂草高度低于上述范围时,其构成的空间不利于引入虫害天敌、中性昆虫,导致生态灭虫效果远低于A、B、D区域。

Claims (10)

1.渭北旱塬果树与杂草共生方法,其特征在于:每年5月份对果树周边杂草进行切割倒伏处理,形成类低矮灌木的环境,切割倒伏后杂草高度为5~8cm,该环境提供适于虫类生存的通风、富营养环境条件,具有能够增加杂草中虫的种群数量,提高杂草中生态系统的稳定性,使杂草中害虫、中性昆虫和虫害天敌形成竞争关系,害虫数量不会迅猛生长,保持一个平稳数量,降低虫害发生的效果,至果树成熟期时,对果实进行采摘。
2.根据权利要求1所述渭北旱塬果树与杂草共生方法,其特征在于:在对杂草进行切割倒伏处理前,去除杂草中夹杂的藤本植物和短期不易腐烂的杂草。
3.根据权利要求2所述渭北旱塬果树与杂草共生方法,其特征在于:所述短期不易腐烂的杂草种类包括芦苇、酸枣、马齿苋、节节草、牡荆。
4.根据权利要求1所述渭北旱塬果树与杂草共生方法,其特征在于:在切割倒伏处理后,对果树树干涂刷粘虫胶。
5.根据权利要求1所述渭北旱塬果树与杂草共生方法,其特征在于:在对杂草进行切割倒伏处理的当年开春前,清理冬干未腐殖的树叶及干杂草,开春后,对土壤表面、杂草及果树枝干喷洒石硫合剂溶液,浅耙土地并整平。
6.根据权利要求5所述渭北旱塬果树与杂草共生方法,其特征在于:所述石硫合剂溶液中溶质为石硫合剂结晶,所述石硫合剂结晶与水的质量比为1:300-350。
7.根据权利要求5所述渭北旱塬果树与杂草共生方法,其特征在于:惊蛰后,当新生长杂草高度超过8cm时,清除新生长杂草。
8.根据权利要求7所述渭北旱塬果树与杂草共生方法,其特征在于:对果树根部进行开盘处理,开盘半径为50cm。
9.根据权利要求1所述渭北旱塬果树与杂草共生方法,其特征在于:在果实采摘之前对果树周围杂草进行二次切割倒伏处理。
10.根据权利要求9所述渭北旱塬果树与杂草共生方法,其特征在于:二次切割倒伏处理在每年9月份进行。
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